矩阵分解理论在数字图像处理中的应用

本文以矩阵与图像处理的知识为基础，结合一些已有的图像变换和图像加密的方法，针对图像变换和图像加密的方法做一些深入的研究和改进，争取能在图像变换和图像加密的方法上有所突破。     

基于分数阶小波变换的图像加密方法

图像置乱是图像加密的常用方法,为了获得更好的加密效果,提出了一种基于分数阶小波变换(FWT)的图像加密新方法。该方法将二维分数阶小波变换与传统的空间域图像置乱方法相结合,对数字图像在分数阶小波时频域内进行图像置乱,实现图像的双重加密。图像加密实验结果表明,采用该方法具有很好的加密效果,在信息安全领域有较好的应用前景和研究价值。     

基于小波和分数阶傅里叶变换的混沌图像加密

为了进一步提高加密效果和效率,本文提出一种基于小波分解和分数阶傅里叶变换的混沌图像加密方法。加密过程包括三个步骤:首先利用混沌序列对图像进行像素值扰乱;然后进行小波分解并提取出低频分量,对其进行分数阶傅里叶变换;最后进行混沌置乱得到最终加密图像。仿真结果表明该方法能够成功实现图像的加密和解密,具有很好的加密效果和安全性。     

采用变形分数傅立叶变换的光学图像加密

针对如何在双随机编码中提高加密图像的保密性能,提出了一种新的光学图像加密方法,采用变形分数傅立叶变换的光学结构来完成对图像的加密和解密。其显著特点是在解密时采用了便于光学实现的非负阶次的分数傅立叶变换,能够使加密系统有6个以上的加密自由度,并能增加加密密钥的数量。仿真结果表明:分数阶作为加密密钥的鲁棒性好,被加密图像的保密性能得到提高。     

一种基于矩阵变换的非对称图像加密算法

为提高图像数据的加解密速度与安全性,提出了一种新的非对称图像加密算法．算法原理是基于某种矩阵变换,使得原始图像每一分块像素及其频域产生置乱．具体实现上。首先利用矩阵变换产生密钥对;然后使用私钥对图像在变换域进行加密;最后接收方用公钥解密加密的图像．由于该算法是基于矩阵变换的,具有实现方便,加解密快速的特点;非对称的加密机制则使得数据加密更具安全性．同时,为了进一步提高矩阵变换的安全性,引入了第二种加密机制,将伪随机的高斯白噪声加载到变换矩阵上．分析表明。这种方法对于加密大容量数据尤其是数字图像特别有用．     

基于Arnold变换的图像加密研究

本文研究了Arnold变换在数字图像加密中的应用,该变换具有周期性,并使用MATLAB软件求解得到相应方块图像的周期,同时分析了变换次数与置乱度的关系。在此基础上对该算法进行了相应的改进,提高了该算法抵御非法攻击的能力,使得该变换在图像加密方面具有一定的可行性。     

应用黄金比Haar小波实现图像加密

探讨了Fibonacci序列,给出一些重要的相关性质.在此基础上研究了Fibonacci正交变换,进而将Fibonacci序列中的黄金比引入Hadamard变换,产生一种正交变换矩阵.为使正交变换矩阵的物理意义更加明确,提出一种基于黄金比(GR)的Haar小波变换,对所提出的黄金比Harr(GRH)小波在时、频域进行分析并将GRH应用于图像加密.实验结果表明,GRH变换不失为一种有效、便捷的可用于图像加密处理.与现有的图像加密算法相比,本文给出的方法具有图像加密所采用的矩阵构造便捷、加密算法简单、频域特性优良等特点;同时,加密矩阵正交、解密运算也简单.     

混沌和小波变换的图像加密压缩算法

研究了一种基于混沌和小波变换的图像加密压缩算法。首先,是将4幅涉密图像分别进行一级小波变换,再把4个变换后的低频分量组成一个二维系数矩阵,采用混沌序列对其进行置乱加密,然后将加密后的系数矩阵分解为4个相同尺寸的二维系数矩阵,最后进行小波逆变换得到1幅加密压缩后的图像。该算法把混沌和小波变换结合起来,实现了加密和压缩同时进行,实验仿真和分析表明,算法具有良好的加密和压缩性能。     

基于RSA加密和DS算法嵌入的DWT变换域图像隐写

为提高秘密数据安全性并保持载体图像良好的视觉质量,本文提出了一种基于RSA算法加密和DS算法嵌入的离散小波变换(DWT)域图像隐写方法.首先借助经典的RSA算法对数据进行加密,秘密数据被转换成密文,借助二维离散小波变换域的修正细节系数,利用DS算法将已加密的秘密数据嵌入载体图像,并分析了接收端对秘密数据的复原过程.最后,借助MATLAB软件对本文提出的方法进行验证,并用峰值信噪比(PSNR)对结果进行评估.结果表明,本文提出的方法能有效增强秘密数据的安全性并能保证载体图像的视觉质量,因此具有可行性和有效性.本文隐写机制高度安全,在信息安全领域具有良好的应用前景.     

基于Arnold cat映射与ECC的图像加密方法

提出了一种基于Arnold cat映射以及椭圆曲线密码体制的图像加密算法.首先对图像用Arnold cat变换进行置乱,用Logistic混沌系统产生的整数序列替换Arnold cat变换的参数空间,从而抵制图像置乱部分的周期迭代攻击.再对图像像素依次用椭圆曲线加密体制进行加密,将置乱图像划分为大小相同的图像块,为每一图像块分配相同的密钥,在保证了安全性能的同时也大大提高了算法效率.理论分析和实验结果表明,该算法安全性能高,加密效果理想,是一种可靠的加密方法.     

基于BP神经网络的灰度图像置乱加密方法

针对目前灰度图像加密存在的问题,在列举几种数字图像置乱方法后,提出了一种基于BP神经网络的图像置乱加密方法.利用神经网络所具有的非线性变换能力强等优点,大大提高了图像信息的安全性.同时详细描述了基于BP神经网络的图像置乱加密方法的具体实现过程,并在仿真试验中取得了较好效果.     

连通不可约变换半群的自同构群结构

给出连通变换半群导出的变换群保持连通性的充分必要条件,证明不可约变换半群导出的变换群不可约,不可约变换半群的自同构群是本原置换群,连通变换半群的自同构群是正则置换群,连通且不可约的变换半群的自同构群是一个素数阶的循环群.     

基于复合混沌加密的虹膜识别安全性研究

为保证虹膜信息在网络传输中的安全,提出Arnold变换与OCML混沌系统相结合,针对虹膜图像的复合混沌加密系统对虹膜信息进行加密.首先,利用Arnold变换置乱并混淆虹膜图像,然后通过镜像算法解决Arnold变换中零点不变性问题,最后对置乱后的虹膜图像通过OCML混沌系统进行加密.实验表明,该算法密钥空间大,统计特性好,密钥敏感性强,加密速度快,平均加密时间70 ms.     

一种基于Arnold变换的数字图像加解密算法

数字图像是重要的信息载体,数字图像加密是保护信息安全的重要方式.将Arnold变换应用到数字图像加密中,能有效地对图像进行置乱,使得未授权者无法获得有效信息.为提升加密的可靠性,通过将位置置乱和RGB颜色分量置乱相结合的方法对图像进行加密,经实验验证,算法加密效果良好.     

基于超混沌映射的医学图像小波域加密算法

针对当前医学图像加密算法在抗攻击能力和加密效率上的不足,提出了一种新颖的基于小波变换和超混沌映射的医学图像加密算法.首先,分析了Le Gall 5/3整数小波变换的特点,提出利用去相关性强度指标确定小波变换分解级数,充分降低像素间相关性;然后,设计新的二维超混沌系统产生快速伪随机序列,提高混沌密码的安全性和产生效率;最后,对选取的医学图像小波低频系数进行两轮扩散加密,增加密文对明文的敏感性和降低迭代次数.实验结果表明,算法具有高安全性和良好的加密效率,与现有方法相比,密文像素相关性降低20%,以上,加密所需时间约为原方法的0.01倍.算法适用于大容量医学图像的实时加密和解密.     

基于BEMD的土家织锦数字水印加密算法

利用混沌映射生成从小到大顺序排列的混沌序列得到加密水印图像,对第一内蕴模态函数图像进行8×8分块的DWT变换,将加密水印嵌入到变换的矩阵中,再对产生的新矩阵进行2维经验模态分解逆变换得到加密的织锦图案.实验结果表明,该算法能够提高水印加密图像的安全性和加密效果.     

一种无损伤的图像加密算法及其实现

针对一些图像加密算法计算量大、安全性低、密钥数量大和图像部分信息丢失等缺点,提出了一种无损伤的图像加密算法.先将目标图像与拉丁方按位进行异或运算可得初始加密图像,以实现第1步像素值变换加密处理,可减小计算量,并初步提高安全性.再对初始加密图像按照循环自正交拉丁方的数对方阵规律进行第2步像素空间位置变换加密处理,可得最终加密图像,使得图像的安全性更高.仿真实验及结果分析表明:该算法不仅具有安全性高,加/解密效果理想,便于实现等优点,还能抵抗多种攻击,是一种安全实用的无损伤图像加密算法,在高精度图像加密中具有更加广阔的应用前景.     

基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像加密算法

本文结合超混沌系统和离散分数随机变换,提出一种图像加密新方案,并给出实现该算法的光学装置原理图。在加密过程中,利用超混沌系统产生的混沌序列来构造离散分数随机变换(DFRT)的随机矩阵,再将DFRT的阶数和超混沌系统的初始值作为图像加密算法的主密钥,与单纯的离散分数随机变换的图像加密算法相比,在不增加计算负担的情况下,本算法的明文与密文之间具有更高的复杂性,并加大了密钥空间,提高了密钥敏感性。该系统是一个非线性的密码系统,消除了传统加密系统中因为线性过程而存在的不安全因素,提高了加密系统的抗统计攻击和噪声攻击的能力。     

运用非对称分数傅里叶变换法对二维条码图像加密的应用研究

用计算机模拟对称和非对称分数傅里叶变换法两种方法对二维条码图像进行加密、解密的过程,比较两种方法的数字仿真实验结果中两种方法的加密性能和解密图像的质量优劣。     

四维混沌与分数傅里叶变换的图像加密方案

将四维超混沌系统和标准加权类分数傅里叶变换理论相结合,提出了一种数字图像加密双重方案.对图像进行三基色分层标准加权类分数傅里叶变换,利用超四维混沌序列对变换结果进行置乱操作,将置乱后的3层数据融合得到加密图像仿真结果表明,加密后的图像灰度分布均衡,相邻像素的相关系数高度不相关,并且加密图像对秘钥高度敏感,具有较好抗攻击性、鲁棒性.